richi44
12.09.2009, 15:02
Im Folgenden ein Vorschlag für 7 verschiedene Lautsprecherboxen im Selbstbau. Es sind alles Bassreflexkonstruktionen, weil man damit eine gute Tiefbasswiedergabe erreicht und dabei der Membranhub in Grenzen bleibt, was mit geschlossenen Boxen nicht möglich ist. Voraussetzung ist, dass das Gehäusevolumen eingehalten wird und auch die Abmessungen des Bassreflexkanals.
Und allen gemeinsam ist, dass wir die Boxen leicht bedämpfen. Die kleinste 10 Liter-Box sollte mit Dämmmaterial locker gefüllt werden, bei den grösseren werden die Wände mit rund 7cm dicken Dämmplatten belegt. Dafür eignen sich Mineralwolle (Baumarkt) oder Kunststofffasern genau so wie „Schneiderwatte“ (Reisswolle). Für die kleinste kann auch Nylonwatte (Kissenfüllung) verwendet werden.
Bis auf die kleinste Box sind Reflexrohre mit 6, 8 oder 10cm Durchmesser verwendet. Hier können Kunststoffrohre (Abwasserrohre) aus dem Baumarkt ebenso verwendet werden wie richtige BR-Rohre entsprechender Abmessungen von Monacor oder Visaton.
Die Boxen haben weitere Gemeinsamkeiten. So sind alle mit Chassis von Monacor geplant, da die ausgesuchten einen ausgeglichenen Frequenzgang besitzen, was die Konstruktion der Weiche wesentlich vereinfacht. Die Basis bilden 5 Tieftöner, 2 Mitteltöner und 3 Hochtöner. Die Chassis sind im Fachhandel oder u.A. auch bei Strassacker erhältlich.
Die Weichen lassen sich auf kleinen Brettchen oder mit Lötleisten aufbauen. Es ist einfach darauf zu achten, dass sich die Spulen nicht zu dicht beieinander befinden, weil sich magnetische Kopplungen ergeben könnten, welche die Daten verändern.
Generell ist auf eine stabile Bauweise von Weiche und Box zu achten. Ebenso ist darauf zu achten, dass die Boxen dicht sind. Natürlich hat die Box eine undichte Stelle, nämlich den Bassreflexkanal. Aber diese Undichtheit ist gewollt und berechnet. Treten andere Undichtigkeiten auf, so beeinflussen sie die Funktion des Bassreflexkanals und damit den Klang der Box.
Zu Beginn will ich mal die Konstruktionen in Zeichnungen vorstellen.
Zuerst die kleinste.
[attachment=565]
Dies ist eine Zweiwegbox mit einer Höhe von 43cm (wenn man sie legt, ist sie so breit wie die meisten normalen Hifi-Bausteine).
Man erkennt, dass bei dieser Konstruktion der Tieftöner durch eine Schallwand-Aufdoppelung aus dem Gehäuse hervortritt. Andererseits ist der Hochtöner von hinten in die Schallwand eingebaut. Dies hat den Sinn, die Schallzentren der Chassis übereinander zu stellen und so Laufzeitfehler auszugleichen. Man muss dafür sorgen, dass die Schwingspulen der Chassis auf einer Ebene liegen. Da in den Unterlagen diese Masse fehlen, habe ich auch keine Masse für die Brettdicke der Aufdoppelung angegeben. Dies muss an jedem Chassis einzeln nachgemessen und die entsprechende Brettdicke gewählt werden. Dies gilt auch für die anderen Boxen.
An dieser Box fällt weiter auf, dass hier kein Bassreflexrohr verwendet wird, sondern dass am Gehäuseboden und an seiner Rückwand mit Brettern ein Kanal gebildet wird. Berechnet man diese Box mit dem verwendeten Chassis und einem Volumen von 10 Liter, so bekommt man für die optimale Wiedergabe eine Kanallänge von rund 60cm. Dies ist mit einem Bassreflexrohr nicht zu machen. Dieses muss nämlich einen minimalen Querschnitt aufweisen, weil zu kleine Rohre „pfeifen“, also Windgeräusche erzeugen, was natürlich nicht sinnvoll ist.
Ob man nun die Kanalbretter nur hinein leimt oder sie gegen den Gehäuse-Innenraum mit Leisten befestigt (die Leisten natürlich NICHT im Kanal anbringen, weil dies den Querschnitt reduziert) oder sie durch die Gehäusewand anschraubt (zusätzlich zum Leim!), hängt von der weiteren Gehäusebearbeitung ab. Man kann, sofern das Gehäuse bemalt oder furniert wird, die Schrauben ja verspachteln.
An dieser Stelle noch eine allgemeine Überlegung. Man kann eine Box so ausgestalten, dass sie eine breite Abstrahlung bekommt. Dann hat man den Vorteil, dass die Musik fast überall im Raum ähnlich klingt. Nur werden damit unnötig viele Raumreflexionen angeregt. Und der gemessene Frequenzgang ist nur auf Achse, also in gerader Abstrahlrichtung linear. Durch die Gehäusekanten und die Gegenstände im Raum ergeben sich unterschiedliche Reflexionen und damit Auslöschungen, sodass der Summen-Frequenzgang im Raum leidet. Misst man den Frequenzgang im Abhörraum, so ist dieser nicht mehr linear und es entstehen deutliche Verfärbungen.
Baut man die Box so, dass der Schall einigermassen gerichtet abgestrahlt wird, so können sowohl die Gehäusekanten-Reflexionen als auch die Raumreflexionen verringert werden. Dies hat zwar eine reduzierte Stereowiedergabe im Raum zur Folge, dafür aber eine verbesserte Stereowiedergabe am Idealpunkt und eine ausgeglichenere Wiedergabe im ganzen Raum mit weniger Verfärbungen.
Aus diesem Grund macht es einmal Sinn, die Lautsprecher „trichterartig“ einzubauen, wie dies heute bei den meisten Studiomonitoren der Fall ist, andererseits kann man aber auch die Kantenreflexionen verringern, wenn man die Schallwand und die „Trichter“ bedämpft. Man kann dazu die Schallwand und den entstandenen Hochton-Trichter mit Teppich bekleben. Dieser sollte einen recht dichten, flauschigen und offenen Flor besitzen, also kein Schlingenflor. Die Faserlänge darf dabei zwischen 0,5 und 1cm betragen. Damit wird der direkte Schall nicht beeinträchtigt, der Schall aber, welcher sich entlang der Schallwand ausbreitet, wird massiv bedämpft.
[attachment=566]
Das Anschlussterminal kann in die Rückwand eingelassen werden und wird vorteilhafterweise so angebracht, dass es sich nicht mitten im Reflexkanal befindet, sondern eher am oberen Boxenrand. Damit wird verhindert, dass der Reflex-Luftstrom daran vorbei streicht und Geräusche verursacht. Die Weiche kann an einem beliebigen Ort im Boxen-Inneren montiert werden.
Die Innenverkabelung der Box ist generell mit normalem Lautsprecherkabel (2x 1,5 Quadrat) vorzunehmen. Es ist sinnvoller als die Verwendung einzelner Drähte oder Litzen.
Hier die Zusammenstellung der Daten dieser Box:
Masse: H 430mm, B 210mm, T 250mm + ca.23mm Aufdoppelung.
Nettovolumen 10 Liter
Nennbelastbarkeit 60W, Impedanz 8 Ohm
Frequenzgang 50Hz bis 20’000Hz +/-3dB
Trennfrequenz 5kHz
Kennschalldruck 87dB / W/m
Max. Schalldruck 105dB / bei 50Hz 83dB
BR-Länge 613mm
BR Masse 172 x 30mm
Bestückung :
1 Monacor SPH-130
1 Monacor DT-250
Weiche (Strassacker)
1 Spule M-L71-039
1 Spule M-L100-068
1 Kond. I-1205
1 Kond. I-1210
1 Wid. I-1920
1 Terminal I-7128
Materialpreis (ohne Kabel und Gehäuse) ca. 108€
Die zweite Box ist ebenfalls eine Zweiwegbox, diesmal aber eine kleinere Standkonstruktion.
Der grundlegende Unterschied zur ersten ist das grössere Gehäuse und der etwas grössere Tieftöner.
[attachment=567]
Hier mal die Daten:
Masse: H 860mm, B 230mm, T 420mm
Nettovolumen 60 Liter
Nennbelastbarkeit 60W, Impedanz 8 Ohm
Frequenzgang 30 bis 20’000Hz +/-3dB
Trennfrequenz 4kHz
Kennschalldruck 90db / W/m
Max. Schalldruck 108dB / bei 32Hz 83dB
BR-Länge 80mm
BR-Durchmesser 60mm
Bestückung:
1 Monacor SPH-170
1 Monacor DT-250
[attachment=568]
Weiche (Strassacker)
1 Spule M-L140-033
1 Spule M-L140-039
2 Spulen M-L71-022
1 Kond. I-1210
1 Kond. I-1220
1 Terminal I-7128
Material ohne Gehäuse und Kabel ca. 127€
Die dritte Box basiert auf der zweiten, ist aber eine Dreiwegkonstruktion. Zu diesem Zweck ist ein Konus-Mitteltöner verbaut und zur Wirkungsgradanpassung ist statt des DT-250 ein DT-254 im Einsatz. Weiter ist der Teftöner doppelt vorhanden und das Gehäuse entsprechend grösser.
[attachment=569]
Hier die entsprechenden Daten:
Masse: H 860mm, B 480mm, T 400mm
Nettovolumen 100 Liter
Nennbelastbarkeit 220W, Impedanz 4 Ohm
Frequenzgang 34 – 20’000Hz +/-3dB
Trennfrequenzen 500Hz und 5,5kHz
Kennschalldruck 92dB
Max. Schalldruck 115dB / bei 32Hz 88dB
BR-Länge 70mm
BR-Durchmesser 2 Stück 60mm
[attachment=570]
Die übrigen Boxen werden nächstens vorgestellt.
Und allen gemeinsam ist, dass wir die Boxen leicht bedämpfen. Die kleinste 10 Liter-Box sollte mit Dämmmaterial locker gefüllt werden, bei den grösseren werden die Wände mit rund 7cm dicken Dämmplatten belegt. Dafür eignen sich Mineralwolle (Baumarkt) oder Kunststofffasern genau so wie „Schneiderwatte“ (Reisswolle). Für die kleinste kann auch Nylonwatte (Kissenfüllung) verwendet werden.
Bis auf die kleinste Box sind Reflexrohre mit 6, 8 oder 10cm Durchmesser verwendet. Hier können Kunststoffrohre (Abwasserrohre) aus dem Baumarkt ebenso verwendet werden wie richtige BR-Rohre entsprechender Abmessungen von Monacor oder Visaton.
Die Boxen haben weitere Gemeinsamkeiten. So sind alle mit Chassis von Monacor geplant, da die ausgesuchten einen ausgeglichenen Frequenzgang besitzen, was die Konstruktion der Weiche wesentlich vereinfacht. Die Basis bilden 5 Tieftöner, 2 Mitteltöner und 3 Hochtöner. Die Chassis sind im Fachhandel oder u.A. auch bei Strassacker erhältlich.
Die Weichen lassen sich auf kleinen Brettchen oder mit Lötleisten aufbauen. Es ist einfach darauf zu achten, dass sich die Spulen nicht zu dicht beieinander befinden, weil sich magnetische Kopplungen ergeben könnten, welche die Daten verändern.
Generell ist auf eine stabile Bauweise von Weiche und Box zu achten. Ebenso ist darauf zu achten, dass die Boxen dicht sind. Natürlich hat die Box eine undichte Stelle, nämlich den Bassreflexkanal. Aber diese Undichtheit ist gewollt und berechnet. Treten andere Undichtigkeiten auf, so beeinflussen sie die Funktion des Bassreflexkanals und damit den Klang der Box.
Zu Beginn will ich mal die Konstruktionen in Zeichnungen vorstellen.
Zuerst die kleinste.
[attachment=565]
Dies ist eine Zweiwegbox mit einer Höhe von 43cm (wenn man sie legt, ist sie so breit wie die meisten normalen Hifi-Bausteine).
Man erkennt, dass bei dieser Konstruktion der Tieftöner durch eine Schallwand-Aufdoppelung aus dem Gehäuse hervortritt. Andererseits ist der Hochtöner von hinten in die Schallwand eingebaut. Dies hat den Sinn, die Schallzentren der Chassis übereinander zu stellen und so Laufzeitfehler auszugleichen. Man muss dafür sorgen, dass die Schwingspulen der Chassis auf einer Ebene liegen. Da in den Unterlagen diese Masse fehlen, habe ich auch keine Masse für die Brettdicke der Aufdoppelung angegeben. Dies muss an jedem Chassis einzeln nachgemessen und die entsprechende Brettdicke gewählt werden. Dies gilt auch für die anderen Boxen.
An dieser Box fällt weiter auf, dass hier kein Bassreflexrohr verwendet wird, sondern dass am Gehäuseboden und an seiner Rückwand mit Brettern ein Kanal gebildet wird. Berechnet man diese Box mit dem verwendeten Chassis und einem Volumen von 10 Liter, so bekommt man für die optimale Wiedergabe eine Kanallänge von rund 60cm. Dies ist mit einem Bassreflexrohr nicht zu machen. Dieses muss nämlich einen minimalen Querschnitt aufweisen, weil zu kleine Rohre „pfeifen“, also Windgeräusche erzeugen, was natürlich nicht sinnvoll ist.
Ob man nun die Kanalbretter nur hinein leimt oder sie gegen den Gehäuse-Innenraum mit Leisten befestigt (die Leisten natürlich NICHT im Kanal anbringen, weil dies den Querschnitt reduziert) oder sie durch die Gehäusewand anschraubt (zusätzlich zum Leim!), hängt von der weiteren Gehäusebearbeitung ab. Man kann, sofern das Gehäuse bemalt oder furniert wird, die Schrauben ja verspachteln.
An dieser Stelle noch eine allgemeine Überlegung. Man kann eine Box so ausgestalten, dass sie eine breite Abstrahlung bekommt. Dann hat man den Vorteil, dass die Musik fast überall im Raum ähnlich klingt. Nur werden damit unnötig viele Raumreflexionen angeregt. Und der gemessene Frequenzgang ist nur auf Achse, also in gerader Abstrahlrichtung linear. Durch die Gehäusekanten und die Gegenstände im Raum ergeben sich unterschiedliche Reflexionen und damit Auslöschungen, sodass der Summen-Frequenzgang im Raum leidet. Misst man den Frequenzgang im Abhörraum, so ist dieser nicht mehr linear und es entstehen deutliche Verfärbungen.
Baut man die Box so, dass der Schall einigermassen gerichtet abgestrahlt wird, so können sowohl die Gehäusekanten-Reflexionen als auch die Raumreflexionen verringert werden. Dies hat zwar eine reduzierte Stereowiedergabe im Raum zur Folge, dafür aber eine verbesserte Stereowiedergabe am Idealpunkt und eine ausgeglichenere Wiedergabe im ganzen Raum mit weniger Verfärbungen.
Aus diesem Grund macht es einmal Sinn, die Lautsprecher „trichterartig“ einzubauen, wie dies heute bei den meisten Studiomonitoren der Fall ist, andererseits kann man aber auch die Kantenreflexionen verringern, wenn man die Schallwand und die „Trichter“ bedämpft. Man kann dazu die Schallwand und den entstandenen Hochton-Trichter mit Teppich bekleben. Dieser sollte einen recht dichten, flauschigen und offenen Flor besitzen, also kein Schlingenflor. Die Faserlänge darf dabei zwischen 0,5 und 1cm betragen. Damit wird der direkte Schall nicht beeinträchtigt, der Schall aber, welcher sich entlang der Schallwand ausbreitet, wird massiv bedämpft.
[attachment=566]
Das Anschlussterminal kann in die Rückwand eingelassen werden und wird vorteilhafterweise so angebracht, dass es sich nicht mitten im Reflexkanal befindet, sondern eher am oberen Boxenrand. Damit wird verhindert, dass der Reflex-Luftstrom daran vorbei streicht und Geräusche verursacht. Die Weiche kann an einem beliebigen Ort im Boxen-Inneren montiert werden.
Die Innenverkabelung der Box ist generell mit normalem Lautsprecherkabel (2x 1,5 Quadrat) vorzunehmen. Es ist sinnvoller als die Verwendung einzelner Drähte oder Litzen.
Hier die Zusammenstellung der Daten dieser Box:
Masse: H 430mm, B 210mm, T 250mm + ca.23mm Aufdoppelung.
Nettovolumen 10 Liter
Nennbelastbarkeit 60W, Impedanz 8 Ohm
Frequenzgang 50Hz bis 20’000Hz +/-3dB
Trennfrequenz 5kHz
Kennschalldruck 87dB / W/m
Max. Schalldruck 105dB / bei 50Hz 83dB
BR-Länge 613mm
BR Masse 172 x 30mm
Bestückung :
1 Monacor SPH-130
1 Monacor DT-250
Weiche (Strassacker)
1 Spule M-L71-039
1 Spule M-L100-068
1 Kond. I-1205
1 Kond. I-1210
1 Wid. I-1920
1 Terminal I-7128
Materialpreis (ohne Kabel und Gehäuse) ca. 108€
Die zweite Box ist ebenfalls eine Zweiwegbox, diesmal aber eine kleinere Standkonstruktion.
Der grundlegende Unterschied zur ersten ist das grössere Gehäuse und der etwas grössere Tieftöner.
[attachment=567]
Hier mal die Daten:
Masse: H 860mm, B 230mm, T 420mm
Nettovolumen 60 Liter
Nennbelastbarkeit 60W, Impedanz 8 Ohm
Frequenzgang 30 bis 20’000Hz +/-3dB
Trennfrequenz 4kHz
Kennschalldruck 90db / W/m
Max. Schalldruck 108dB / bei 32Hz 83dB
BR-Länge 80mm
BR-Durchmesser 60mm
Bestückung:
1 Monacor SPH-170
1 Monacor DT-250
[attachment=568]
Weiche (Strassacker)
1 Spule M-L140-033
1 Spule M-L140-039
2 Spulen M-L71-022
1 Kond. I-1210
1 Kond. I-1220
1 Terminal I-7128
Material ohne Gehäuse und Kabel ca. 127€
Die dritte Box basiert auf der zweiten, ist aber eine Dreiwegkonstruktion. Zu diesem Zweck ist ein Konus-Mitteltöner verbaut und zur Wirkungsgradanpassung ist statt des DT-250 ein DT-254 im Einsatz. Weiter ist der Teftöner doppelt vorhanden und das Gehäuse entsprechend grösser.
[attachment=569]
Hier die entsprechenden Daten:
Masse: H 860mm, B 480mm, T 400mm
Nettovolumen 100 Liter
Nennbelastbarkeit 220W, Impedanz 4 Ohm
Frequenzgang 34 – 20’000Hz +/-3dB
Trennfrequenzen 500Hz und 5,5kHz
Kennschalldruck 92dB
Max. Schalldruck 115dB / bei 32Hz 88dB
BR-Länge 70mm
BR-Durchmesser 2 Stück 60mm
[attachment=570]
Die übrigen Boxen werden nächstens vorgestellt.